基于形状记忆合金的自复位摩擦耗能支撑滞回性能

针对基于形状记忆合金(SMA)的自复位摩擦耗能支撑,提出了简化分析模型,研究了其在往复荷载作用下的滞回性能.首先通过理论推导,得出了往复荷载作用下自复位摩擦耗能支撑的力-位移曲线,提出了简化的滞回模型,然后通过参数分析研究了各参数对其滞回性能的影响.结果表明:自复位摩擦耗能支撑在卸载后存在一定的残余位移,其大小仅与阻尼器元件摩擦力及SMA元件奥氏体弹性刚度有关;自复位摩擦耗能支撑的滞回性能可采用修正的FS(Flag-shaped)模型来描述;SMA元件屈服力及耗能参数对自复位摩擦耗能支撑的滞回性能影响较大,奥氏体弹性刚度及屈服后刚度系数影响较小;增加阻尼器元件的摩擦力,可显著增强自复位摩擦耗能支撑的耗能能力,但会产生残余位移.     

基于低摩擦和SMA的新型自复位支撑力学性能与设计方法

结合形状记忆合金、扩孔型螺栓连接和低摩擦原理,提出一种强耗能、自复位、低残余变形的新型自复位支撑。采用校正的有限元方法对合理设计的新型自复位支撑模型进行分析,以得到其滞回曲线、应力、骨架曲线和累积耗能能力等,由此明确其力学性能。通过理论分析推导新型自复位支撑的力学模型和设计方法,且与有限元分析结果对比,验证力学模型的正确性。研究表明:新型自复位支撑呈现出饱满的滞回曲线,且残余变形较小,具有良好的自复位能力。     

某变曲率摩擦摆隔震支座设计与有限元分析

介绍了变曲率摩擦摆隔震支座的特点,分析了不同参数对变曲率滑动曲面的影响.将某球面摩擦摆隔震支座改进设计为变曲率滑动曲面的摩擦摆支座,并利用有限元软件ABAQUS对隔震支座进行实体单元建模.对比了不同曲率变化程度的变曲率摩擦摆支座和球面摩擦摆支座在低周反复荷载作用下的滞回性能.数值分析结果表明：变曲率摩擦摆隔震支座的滞回曲线饱满,具有良好的滞回耗能能力,且其滞回耗能能力优于球面摩擦摆支座;当滑动曲面方程选择合适时,该支座的耗能能力可达到最佳.     

基于Abaqus内填蝴蝶形钢板的自复位钢框架模拟方法探究

为了更好地研究自复位结构体系,基于大型通用数值分析软件Abaqus建立了自复位蝴蝶形钢板剪力墙结构的精细有限元模型,详细介绍了自复位结构的建模方法和滞回特性。首先,对经典的角钢耗能的自复位节点试验进行模拟验证,证明了建模方法的可靠性。其次,建立并分析了内填蝴蝶形钢板的自复位钢框架,得到了结构在往复加载下的应力云图、钢绞线应力-层间侧移角曲线和滞回曲线。最后,与理论分析结果对比,检验建模精度。结果表明:单元的选取、接触方程的设置和求解技术的优选是建模成功与否的重要因素;通过Abaqus模拟内填蝴蝶型钢板剪力墙的自复位结构体系与理论符合较好。     

往复荷载作用下框架-自复位墙结构滞回性能研究

为研究框架-自复位墙结构在往复荷载作用下的滞回性能,将自复位墙简化成刚体,框架等效成单质点体系,采用理论分析的方法,重点考察了预应力筋、阻尼器以及框架设计参数的影响.结果表明:框架-自复位墙结构完全卸载后是否存在残余位移与墙体自重、预应力筋初始力、阻尼器屈服力及框架屈服力的大小有关;提高阻尼器或框架的屈服力可以提高框架-自复位墙结构的耗能能力,而增加预应力筋、阻尼器或框架的弹性刚度,均会降低其耗能能力;框架-自复位墙结构的耗能能力与预应力筋初始力关系不大.     

铝板摩擦材剪切型摩擦阻尼器的研究

为了研究以铝板为摩擦材的剪切式中间柱型摩擦阻尼器的力学性能和滞回曲线的特征,对6个试验体进行不同方式的基本载荷试验,并利用伪动力子系统试验,检验阻尼器在地震应答下的滞回曲线性能。通过在不同的基本加载路径下的摩擦系数的变动分析表明,螺栓轴力大小对摩擦系数没有明显影响,阻尼器的力学性能极为稳定,并以摩擦系数平均值为基础建立...     

PFD-SMA支撑体系滞回性能

对传统的Pall摩擦阻尼支撑体系进行了改进,充分利用Pall摩擦阻尼器和形状记忆合金的优点提出了一种Pall摩擦阻尼器和形状记忆合金(Pall-typed frictional damper-shape memory alloy,PFD-SMA)支撑体系.考虑几何非线性,采用ANSYS程序,根据摩擦力和SMA的刚度、支撑长度、最大恢复应变及弹性模量等,分析了PFD-SMA支撑体系的滞回性能.分析结果表明该体系具有较好的耗能能力,即使在抱死的情况下SMA支撑本身也会耗能;摩擦力与SMA刚度、长度以及弹性模量对其滞回性能都有影响.同时,该体系可因为SMA的超弹性、形状记忆效应而具有双重自复位功能.     

筒式叠层摩擦阻尼器性能试验及应用研究

为解决传统摩擦阻尼器在提供较大阻尼力时对正压力需求较高且滞回性能不稳定的问题,提出一种筒式叠层摩擦阻尼器,可以通过楔形体放大摩擦面所需的正压力,利用圆筒的环向约束提高阻尼器加压效率.基于叠层的原理,中心加压装置提供的正压力可以同时施加给多个摩擦面.采用摩擦性能更稳定的非石棉复合树脂摩擦片作为阻尼器的摩擦材料,避免传统金属摩擦面在多次循环后摩擦性能不稳定的问题.对阻尼力理论公式进行推导,得到各构造参数对阻尼器出力的影响;通过力学性能试验和数值模拟对其滞回性能和减震效果展开分析.结果表明:该阻尼器滞回性能稳定,耐疲劳性能优异,耗能性能良好,对实际结构具有较好的减震效果.     

一种新型半主动摩擦阻尼器的耗能性能研究

文章针对被动摩擦阻尼器滞回曲线不饱满,对结构响应控制效果有待于进一步提高的特点提出了一种具有简单控制律的Off-On半主动摩擦阻尼器。阐明其工作机理,建立了半主动摩擦耗能减震结构的动力方程,通过时程分析计算讨论了一安装半主动摩擦阻尼器的结构在地震作用下的响应控制效果,并与无控结构和被动控制结构进行了对比分析。结果表明,本文所提出的Off-On半主动摩擦阻尼器能够大大减小地震作用对结构的破坏,在有效减小结构位移响应的同时,对层间剪力的控制效果也非常显著,滞回曲线非常饱满,耗能性能优良,对结构的控制效果优于传统的被动摩擦阻尼器。     

拟黏滞摩擦阻尼器滞回特性及支撑内力分析

从 Pall 型摩擦阻尼器四连杆机构的几何非线性变形特征出发,分析框架位移、支撑刚度、阻尼器摩擦力、阻尼器大小、支撑倾角、支撑屈曲力等对一种新型摩擦阻尼器——拟黏滞摩擦阻尼器的滞回特性及支撑受力特点的影响.分析结果表明拟黏滞摩擦阻尼器除了保留了 Pall 型摩擦阻尼器恢复力特性不受支撑屈曲力影响的优点外,支撑内力还比 Pall 型摩擦阻尼器明显降低,这将有利于提高框架柱的延性,减小框架柱在地震下的损伤.同时还拟合出可供设计人员使用的实用支撑最大内力计算公式.